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輸送現象 ゆそうげんしょうtransport phenomenon

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

輸送現象
ゆそうげんしょう
transport phenomenon

ある媒体内部速度電位温度特定物質濃度などの不均一が存在すると,それらの量の高いところから低いところへ,それぞれ運動量電荷,熱,物質が移動していく。このような現象輸送現象と総称する。移動する物理量は異なっていても,それらの移動過程は同じ数学的形式で書き表わせることが多い。

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百科事典マイペディアの解説

輸送現象【ゆそうげんしょう】

エネルギー,運動量,物質等が輸送される現象。気体分子運動論では,流体中の熱伝導粘性拡散等の現象は,流体中の分子の運動状態または物質構成に空間的不均一があるとき,エネルギー,運動量,物質等が分子運動に伴って輸送され均一化される現象とみなされる。

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世界大百科事典 第2版の解説

ゆそうげんしょう【輸送現象 transport phenomenon】

物質,エネルギー,運動量などが移動する現象を一般に輸送現象という。例えば,電池に豆電球をつないだときを考えてみると,この場合,電池の+極から-極へと電流が流れる。実際には,-極から+極へと電子の流れが生じているわけだが,このような電子の流れは輸送現象の一例である。また,銅線の一端を熱し,他端を冷やして温度こう配を作ると,高温側から低温側へと熱が移動し,いわゆる熱伝導が起こる。この場合には,熱というエネルギーが輸送される。

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大辞林 第三版の解説

ゆそうげんしょう【輸送現象】

物質の構成や運動状態が場所によって異なるとき、物質・エネルギー・運動量などが移動して平均化する現象。電流や拡散・熱伝導・粘性など。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

輸送現象
ゆそうげんしょう
transport phenomena

金属の棒の両端に電圧をかけると、金属の中に電場が生じ、電流が流れる(電気伝導)。物体の温度が不均一なとき、物体中に熱の流れが生じる(熱伝導)。このように物体中を電気、熱などの物理量が流れる現象を、一般に輸送現象という。液体の流れのような、物質そのものの運動は含まない。
 輸送現象には、電気伝導や熱伝導のほかにもいろいろある。水の中にインクをこぼすと、インクは広がって水全体を染めるようになる。このように、溶液の中で溶けている物質(溶質)の濃度が不均一であれば、溶質の流れがおこる(拡散)。流れている気体や液体中で流れの速さが一様でないと、速い領域と遅い領域との間に一種の摩擦力が働く(粘性)。この力は速いほうの流速を遅くし、遅いほうの流速を速くするから、そこに運動量の流れがおきているとみてよい。
 輸送現象の特徴は、流れの向きが定まっていることである。熱の流れは高温の領域から低温の領域へ向けておこり、溶質は高濃度の領域から低濃度の領域へ向かって流れる。逆向きには流れない。熱が流れると温度差は減り、溶質が拡散すると濃度差が減る。温度や濃度が均一で、それ以上時間的に変化しない状態を、熱平衡状態という。物質の状態がこの熱平衡から外れると、流れはそれを回復する向きにおこるのである。このような変化を、逆向きにはおこりえないという意味で、不可逆変化という。輸送現象は代表的な不可逆変化である。
 物質中に「流れ」を生じさせるためには、電場、温度勾配(こうばい)のような、ある種の「力」を加えなければならない。「力」が弱いときには「流れ」も小さい。このような場合、「流れ」は「力」に比例すると考えてよい。たとえば、電場がEのとき流れる電流をIとすれば、IEの関係が成り立つ。また、温度勾配がdT/dxのとき流れる熱流をJとすれば、J=κ(dT/dx)の関係が成り立つ。比例係数σ、κは物質や温度などの条件による定数で、σを電気伝導度、κを熱伝導度という。一般に、「流れ」と「力」を結ぶ比例係数を輸送係数という。[長岡洋介]

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